Climat : Quelles sont les incertitudes qui font débat??? Valérie Masson-Delmotte Laboratoire des Sciences du Climat et de l Environnement CEA-CNRS-UVSQ, Institut Pierre Simon Laplace Gif-sur-Yvette, France
Les recherches fondamentales sur l étude du climat - caractériser et comprendre l évolution passée du climat - observer le climat actuel et comprendre les processus en jeu - modéliser et explorer l évolution future du climat
Les recherches fondamentales sur l étude du climat Des incertitudes et des voies de recherche pour progresser Les controverses médiatisées ne reflètent pas le débat scientifique Une instrumentalisation forte, entre alarmisme et déni Il faut pouvoir expliquer (rationnellement) les faits (indubitables) et les incertitudes
Premier exemple : le dernier millénaire Bruegel l'ancien: Le Trébuchet, 1565 La fenaison, 1565
Pourquoi s intéresser au climat du dernier millénaire? Placer le changement récent dans le contexte de la variabilité «naturelle» du climat Comprendre la réponse du climat à différentes perturbations : activité solaire, volcanique, activités humaines Construire une perspective historique sur l impact de la variabilité du climat sur les activités humaines
Climat du dernier millénaire «divergence» Incertitudes sur les reconstructions des variations de température : rôle important de séries d épaisseur ou de densité de cernes d arbres - corrections des effets d âge des arbres sur leur croissance - problème de divergence observé à partir de ~1980 : pollution? stress hydrique? - méthodes statistiques pour produire une estimation hémisphérique
Climat du dernier millénaire IPCC AR4, 2007 Mann et al., 2009
Idée reçue fausse : le Groenland «terre verte» pendant la période médiévale Multiples carottes de glace dans l inlandsis : Présence d une calotte comparable à l actuelle à l an mil, anomalie médiévale chaude comparable aux années 1920-1930 et 1990 (Vinther et al., 2009) wikipedia Chambre agricole Analyse des pollens dans les sédiments des lacs du sud Groenland : même végétation depuis l an ~ 600 A.D. (Gauthier et al., 2010) Estimations de variations du niveau moyen des océans pendant la période médiévale ~10-20 cm : pas de déglaciation majeure Saga d Erik le Rouge: «Erik alla vivre sur la terre qu il avait découverte et qu il appela Groenland, parce que, dit-il, les gens désireraient bien davantage y aller si cette terre avait un bon nom» L Islande n est pas non plus une «Terre de glace»
Climat du dernier millénaire : défis scientifiques Caractériser la variabilité régionale: Température, cycle hydrologique, évènements extrêmes Température maximale, Avril Septembre, Fontainebleau Combinaison de 18 O de bois de chêne et de dates de vendanges en Bourgogne 24 Température ( C) 22 20 18 Mise àjour de Etien et al., 2009 Données non publiées : communication de Valérie Daux (LSCE) 1400 1500 1600 1700 Année 1800 1900 2000 Comprendre les variations passées de l échelle globale à régionale : modélisation Mieux quantifier les forçages (soleil, volcanisme, usage des sols, aérosols ) Analyse de la réponse aux forçages Analyse de la variabilité interne Pertinence pour le changement en cours et futur Prédictabilité décennale
Deuxième exemple : les variations glaciaires interglaciaires
Pourquoi s intéresser aux changements glaciaires interglaciaires? Moteur des changements bien connu : Rétroactions majeures modifiant le bilan radiatif terrestre : -calottes de glace - cycle du carbone Occurrence d évènement abrupts (10-100 ans) : - réorganisation de la circulation océanique globale - non linéarités
Transitions glaciaire interglaciaires 350 CO 2 300 250 CO 2 Modéliser le climat glaciaire T: 4 7 C Obliquity 4 0-4 -8 0.43 0.42 0.41 0.40 0.39 0.38 0 Présent 200 Changement de température en Antarctique EDC T Niveau des mers Paramètres de l orbite terrestre 400 600 800 1000 1200 1400 Age (milliers d années) Age (ka) 200 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0-40 0 60x10-3 40 20 0 Benthic O Precession 40x10-3 Excentricity Passé PMIP, 2010 Réponse non linéaire au forçage orbital Rétroactions «lentes» clés : -cryosphère - cycle du carbone Contrainte sur la sensibilité du climat Jouzel and Masson-Delmotte, QSR, in press
Qu est ce qui démarre, qu est ce qui suit? méthane Température Groenland CO 2 Déglaciation Circulation océanique Bascule bi-polaire T sud T nord Ensoleillement Température Antarctique Stenni et al, Nature Geoscience, accepté pour publication Présent Age (milliers d années) Passé
Climat à l échelle glaciaire interglaciaire : défis scientifiques Pourquoi une réorganisation majeure il y a 800 000 ans : cycles de 40 000 ans à 100 000 ans? Qu est ce qui contrôle l intensité d une glaciation ou d une période interglaciaire? Quelles sont les causes des instabilités rapides : dynamique rapide des calottes, dynamique de la circulation océanique Pertinence pour le changement futur Irréversibilité (cycle du carbone) Niveau des mers Kopp et al., 2009
Comment conclure? On avale à pleine gorgée le mensonge qui nous flatte, et on boit goutte à goutte une vérité qui nous est amère (Denis Diderot) Crispations, alarmiste, culpabilité, impuissance, conservatisme : ressorts du déni Le doute fait intimement partie de la démarche scientifique Comment réagir face à un doute habilement pré-fabriqué, qui rassure le «spectateur» et le prend comme arbitre? Nécessité d établir une culture générale autour de la démarche scientifique et des sciences du climat : repères pour comprendre les enjeux des changements climatiques à venir
Grant us The ability to reduce the uncertainties we can; The willingness to work with the uncertainties we cannot; And the scientific knowledge to know the difference. http://www.wucaonline.org/assets/pdf/actions_whitepaper_120909.pdf
Lean, 2010